水磨钻处理桩基缺陷技术运用分析Word格式文档下载.docx
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关键词:
水磨钻,缺陷桩基,处理
1.工程概况
溪东大桥23#墩位于第七联,设计为水中承台,承台桩基由8根摩擦桩组成,桩长56m,桩径1.5m。
其中23-2#桩基在声波检测时发现桩基波形在距离桩顶8.5米左右位置存在突变点,波形较差。
检测单位建议取芯进行验证。
取芯至桩顶以下12米,共两个孔位,第一个孔位取芯结果为芯样完整,桩身无异常现象,第二个孔位取芯结果为距离桩顶10.5-11m范围芯样无骨料,且存在15公分以上的不连续现象。
2.方案比选
(1)实践中当桩身缺陷位置埋藏较深或断面较大时往往选择注浆法,但注浆法前提是桩基缺陷部位位于完整的岩层中,而且注浆法难以有效保证处理质量,需要较长的养护时间才能重新进行检测;
(2)采用原桩位上重新返工冲孔的方法,由于已完成的桩桩基混凝土强度为C30且钢筋密集,若采用冲击钻重新施工则耗时较长、费用高,且钻进过程时需要不断造浆,施工场地位于海上受到多项因素限制,另外23-2#桩基桩长达到56m,原位返工难度之大耗时之长可想而知;
(3)方案三,采用两侧补桩方案,需要在缺陷桩基两侧补打二根桩桩基来替代原桩,施工进度缓慢、费用较高。
(4)方案四,利用水磨钻处理灌注桩缺陷段的施工方法,即利用水磨钻对现有桩基进行取芯,在通过人工对桩基缺陷处进行凿除并重新浇筑的工艺。
3.水磨钻处理缺陷桩基的技术
3.1工艺流程
水磨钻施工缺陷桩基工艺流程,见图1。
图2电动提升支架示意图
(2)钻取桩基1m直径范围内四周砼:
沿桩基中心半径为0.5m环形线标注取芯点位,芯点直径约15cm,依次垂直向下钻取外周的砼芯,每个施工循环高度0.6m。
外周岩芯取完后中间砼体便形成一个环形临空面。
(3)取出桩基1m直径范围的混凝土块:
在已完成钻孔的环形芯孔中插入钢楔,击打钢楔分裂砼,在水平冲击力作用下长度0.6m的中间部分砼会发生水平剪切断裂。
(4)利用卷扬机及支架组成的提升系统进行出渣:
每个循环施工完成后,将水磨钻形成的临空面砼进行清理出孔。
(5)由于水磨钻钻芯后桩基孔壁成光滑的半圆形临空面,为保证后续浇筑混凝土能够与原桩基混凝土结合完好,要对孔壁进行适当的凿毛。
重新放样桩基设计中心点,检查水磨钻施工作业面偏位情况并及时纠偏,继续沿桩基中心半径为0.5m环形线标注取芯点位,进入下一循环的钻孔施工,实际工程图如图3所示,其具体的操作如图4所示。
图3
实际工程图
图4
工程操作图
(6)当开挖至缺陷位置标高后,应对该位置缺陷范围进行确认,并对该区域进行扩大取芯,将所有桩身缺陷进行清理至钢筋保护层位置。
3.4钢筋骨架制作安装
钢筋安装前应在桩基缺陷处理底部接桩位置进行凿毛,钢筋场加工Ф25骨架钢筋,加强筋设在主筋内侧,每2米一道。
对于桩基缺陷处的钢筋补强应做到两点,第一点补强的钢筋笼外径80cm,主筋间距为10cm。
第二点在安装补强钢筋笼之前应对该处已凿除至缺陷处底部混凝土进行植筋,以增加该部分钢筋连接强度。
3.5混凝土浇筑
(1)对于取芯部分的桩基采用水下混凝土干灌法灌注,混凝土由商混站供应。
在浇筑混凝土之前现场工程师应对桩基中部接桩砼界面检查是否清洗干净,吹干后涂刷界面剂。
(2)在钢平台上23-2#桩基护筒顶部设置料斗及串筒,桩基混凝土施工为保证混凝土密实,采用插入式振捣器进行振捣。
砼浇筑过程要求连续、分层浇筑、振捣均匀密实。
①混凝土面与串筒下口的高度保持在2m以内;
②混凝土坍落度宜为80-90mm;
③混凝土分层厚度不易超过1m;
④混凝土采取增加标号的混凝土,桩基原设计为C35砼,接桩部分的砼拟采用C40砼进行浇筑。
4.水磨钻施工注意事项
(1)设备及操作平台配备相应防护设施,如防坠器、安全护栏、防滑设备、安全爬梯等。
(2)人员下孔前必须提前向孔内通风15min以上,施工过程通风设备不间断。
(3)施工用电采用三项五线制,严格按照临时用电操作规程施工。
(4)对于桩基缺陷处处理必须彻底,不能留有死角。
(5)混凝土接触面全部要求凿毛并清理干净。
5.结束语
通过23-2#桩基处理的实际效果来看,水磨钻处理完成后对缺陷处重新取芯验证,芯样完整无异常,声测结果为I类桩。
从本项目成功的施工经验可以得出当钻孔灌注桩施工存在缺陷时,为避免因传统的施工方法处理导致处理效果差、施工效率低以及施工措施费用高等问题,可采用水磨钻处理缺陷深度较浅的桩基,可以达到显著效果。
该种技术作为一种新技术不仅是解决挖孔桩施工困难的有效途径,同时也是处理类似本项目桩基缺陷的有效处理方式。
通过本项目缺陷桩基处理的成功应用,总结了以下几点经验,供相似工程借鉴:
1、采用水磨钻施工,可以有效避免因机械或放炮施工导致原桩的损害,实现缺陷部位的清除。
2、水磨钻施工大大的节省了施工成本,提高了桩基处理效率。
3、该种施工工艺作为海中桩等水下作业的特殊环境下施工安全风险较低。
4、通过人工对缺陷部位零距离操作,对存在的缺陷处理更加彻底有效,有利于处理过程质量控制。
参考文献:
【1】张勇.锚固桩水磨钻施工工艺及经济分析[J].铁路工程造价管理.2010(02).
【2】李大纪,李小云,蓝辉.水磨钻在下赶场沟大桥桩基施工的应用[J].西部交通科技.2011(08).
【3】邓伟团.阐述钻孔灌注桩施工中的一些质量问题及措施[J].大科技,2012,(5).
【4】庄海峰.深水桥钢管桩基础施工技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(21).
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